摘 要

随着人们生活质量的提高，城市人口和私家车辆的剧增使得城市的交通压力越来越大。公交车是城市内最大最方便的交通工具，如何更快捷地乘坐公交车成为人们越来越关注的问题。

近几年来随着计算机技术的迅速发展，在道路交通查询方面也应用到了计算机技术，这大大的方便了人们的出行。国内外的道路查询工具如雨后春笋地冒出来，主要有谷歌地图，百度地图，高德地图等。

本文以简单的城市公共交通查询系统作为研究对象，以Dijkstra算法为基础，将途经的公交线路的站点进行排序，基于百度地图 API， 开发一款公交换乘应用软件。实现的主要功能：公交换乘路线查询，公交线路查询，公交站点查询。

关键词：百度地图；公交换乘；Dijkstra算法

Abstract

With the improvement of people’s quality of life, the increase in urban population and private vehicles has made the city’s traffic pressure more and more. Buses are the largest and most convenient transportation in the city. How to use buses more quickly becomes an issue that people are increasingly concerned about.

In recent years, with the rapid development of computer technology, computer technology has also been applied to road traffic inquiries, which greatly facilitates people's travel. Domestic and foreign road inquiries have mushroomed. They mainly include Google maps, Baidu maps, and Gaode maps.

This paper uses a simple urban public transportation query system as the research object, based on Dijkstra's algorithm, sorts the routes of the bus lines passing through, and develops a public transfer application software based on the Baidu map API. The main functions to be achieved are: public transit route inquiry, bus route inquiry, bus station inquiry.

Key words: BaiduMap, public transit, Dijkstra algorithm

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 项目研发内容 2

第2章 相关技术简介 3

2.1 H5简介 3

2.2 Jquery简介 3

2.3 百度地图api 简介 3

2.4 开发环境 4

第3章 公交换乘系统需求分析 5

3.1 系统功能概述 5

3.2 公交换乘算法的研究 6

3.3 公交数据的分析 8

3.4 系统适用对象和用例图 10

3.5 系统的总体框架 11

第4章 公交换乘系统设计 12

4.1 系统功能结构 12

4.2 系统功能模板块详细设计 12

4.3 算法的具体实现 13

第5章 公交换乘系统实现 15

5.1 系统界面实现 15

第6章 系统测试 18

6.1 公交换乘查询 18

6.2 公交站点查询 19

6.3 公交线路查询 20

第7章 总结 22

7.1 完成的工作 22

7.2 存在的问题及下一步工作 22

参考文献 23

致谢 24

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

科技在不断地发展，人们越来越意识到环保的重要性，而少开私家车多坐公交车也是我们经常提起的低碳环保的方法，政府也意识到了这一点，所以对公交事业大力地支持，公交线路和公交车数量大大增加，公交事业越来越发达，人们的出行也是越来越方便。但是随着公交事业的发展一些问题也随之而来，庞大的公交车数量让更新公交信息变得尤为繁琐，人们在查询公交信息时通常会停下来问路人、查看公交图或者站牌，这样没法保证信息的准确性和有效性，就更不能获得合理的乘车方案^[1]。当我们离开自己熟悉的地方，取到一个陌生的城市，比如：刚工作，出差，外地上学。刚刚到达一个陌生的城市，还对周围的环境不太熟悉，我们乘公交车就只能依靠站牌提供的信息来判断路线，但这也只能在公交站才能看到，麻烦而且效率低，但怎么样才能快速得获取自己想要的信息呢？这时我们所设计的公共交通查询系统就显得尤为重要了^[2-4]，人们可以通过这个系统轻松的获取公交信息。

1.2 国内外研究现状

自1960年以来，国外智能公交系统也慢慢发展起来。美国，日本和一些欧洲国家在智能公交研究方面不断取得突破。随着人民生活水平的提高，私家车的数量增长迅速，交通问题也日益恶化，交通压力越来越大，道路日益拥挤，交通事故频发。为了解决这些问题，大多数国家选择发展公共交通事业。为了让人们选择乘坐公共汽车，政府也制定了一个总体思路，制定了许多交通领域的相关政策，这些方法不仅可以改善公共交通。这样做不仅可以引入先进的技术设备，而且可以帮助进行智能公交的研究。这个领域最早的开始是日本。在二十世纪七十年代初，日本开发了一种公交车定位系统，这种系统是安装在车身上的。其原理是，当一辆公交车在一个调度台前面的一个车站时，通过无线通讯，车辆信息被传送到调度台，从而形成一个智能化的雏形。东京的交通发展研究所开发了城市轨道交通综合交通控制系统（CTCS）。对美国公共交通智能化的研究始于20世纪80年代启动的智能公交系统项目。电子收费，车队需求管理和旅客信息是美国智能化公交系统的主要研究项目。自1980年以来，欧洲的一些国家仿效美国和日本的智能公共交通系统研究，取得了很好的效果。

我国公交智能化研究起步较晚，因此在该领域的研究水平也落后于国外。政府发展的目光也没有聚集到城市交通发展上。政府没有意识到公交行业的发展在城市交通发展中的作用。与国外公共交通的发展相比，中国不仅在公共交通智能研究的晚期，而且在管理方面与国外还有差距。然而，随着政府颁布各项公共交通发展政策和近年来公共交通运输业务的不断增加的投资，为了鼓励公共交通公司的发展，已经在许多大中小城市发放公共交通补贴。不仅如此，在政府对公共交通的大力支持下，在理论研究方面，它更多地是为了方便公共交通查询。国内学者也开始了大量关于公交调度问题的算法研究。陈萧枫，蔡树云等人在最短路径问题方面提出了以往最短路径不能解决公交换乘查询的问题^[7]，并提出了更多的公交查询具体方案;高为民，何小虎等人利用蚁群算法解决了求解最短路径问题，并将该算法与公交查询相结合^[8];伍雁鹏，彭小奇等人提出了一种基于关系数据库技术的改进的公交查询算法，由此产生的方案保证了最少的换乘次数^[9]，鲍江宏，关毅璋等人提出了一种高效的公交查询算法，该算法基于了矩阵运算^[10]。

1.3 项目研发内容

本系统共有三个模块：换乘查询模块，路线查询模块，站点查询模块，换乘查询模块是本系统的核心。

换乘查询模块：通过输入起始地点和目标地点即可查询最优的公交乘车方案，换乘次数少的方案优先，找到最优方案后将路线在地图上绘制出来，并且显示路线的途径站点和路线总距离和预计花费的时间。默认显示最优方案，其他方案也会显示在结果面板上，点击后也可以查看响应的路线。